芯耀
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最近忙著做測(cè)試，說實(shí)在的，壓力還是有一些的，來自于領(lǐng)導(dǎo)，也來自于項(xiàng)目，其實(shí)更多是來于自己，想做一個(gè)高質(zhì)量的產(chǎn)品交付，一方面要驗(yàn)證充分，另外一方面也要兼顧進(jìn)度，咋辦呢，只能加班了。
這次了解一下高壓繼電器上面的節(jié)能板與輔助觸點(diǎn)，最具代表性的是來自于TYCO的繼電器，例如型號(hào)為EV200HAANA，具體如下圖：它是環(huán)氧封裝類型（常見的另外一種是陶瓷封裝型），
在TE產(chǎn)品規(guī)格書中，可以看到EV200HAANA它的幾個(gè)特點(diǎn)：帶有外部的節(jié)能器、帶有常開（NO）的輔助觸點(diǎn)，我們這次就主要關(guān)注這兩個(gè)方面，后面分析以此款繼電器為基礎(chǔ)。
從此繼電器外觀上面，可以看到對(duì)外有兩組接線，一組是輔助觸點(diǎn)接線，另外一組是線圈供電線。
先看一下輔助觸點(diǎn)的特性，一般情況下繼電器閉合與斷開時(shí)的觸點(diǎn)狀態(tài)具體如下圖所示（來自松下官網(wǎng)）：繼電器的觸點(diǎn)在閉合或斷開的瞬間是有一個(gè)彈跳（bounce）的過程的，這點(diǎn)在測(cè)試時(shí)需要注意。
下圖為此款繼電器外部在12V供電的情況下，主觸點(diǎn)與12V供電電源之間的時(shí)序：二者延時(shí)大概為15ms左右，而且發(fā)現(xiàn)觸點(diǎn)確實(shí)出現(xiàn)了閉合彈跳的過渡期。
下圖為主觸點(diǎn)與輔助觸點(diǎn)兩者在12V上電時(shí)的閉合時(shí)序圖，發(fā)現(xiàn)二者在閉合時(shí)都會(huì)出現(xiàn)彈跳，而且輔助觸點(diǎn)比主觸點(diǎn)要先閉合，二者時(shí)間差大概為500us。
同樣地，下圖為主觸點(diǎn)與輔助觸點(diǎn)兩者在線圈斷電時(shí)的時(shí)序圖，同樣發(fā)現(xiàn)二者在斷開時(shí)也會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)彈跳；從時(shí)序上面，主觸點(diǎn)先斷開，二者延時(shí)大概500us。
下面把目光轉(zhuǎn)向此繼電器的節(jié)能板，如下圖所示：在繼電器的側(cè)面有一個(gè)矩形的塑料蓋，這里就是放置節(jié)能板的地方。
把這兩個(gè)螺釘拆下來，就露出了里面的PCBA，發(fā)現(xiàn)其B面是沒有器件的。
再看一下這個(gè)PCBA的T面，器件都布置在這一面，這個(gè)小板對(duì)外連接有四條線束：其中兩條是外部供電輸入（紅黑線），另外兩條（黑黑線）是繼電器線圈供電輸出。
至此，我們要首先回答一個(gè)問題，即這個(gè)節(jié)能板是怎么節(jié)能的？關(guān)于繼電器節(jié)能主要指其降低線圈的功耗水平，具體實(shí)現(xiàn)方法有見過雙線圈方案、以及PWM驅(qū)動(dòng)方案，對(duì)于節(jié)能板的工作原理目前還不清楚，我們先看一下具體的功耗情況。如下圖，此繼電器線圈的標(biāo)稱電阻為3.14Ω，那么在12V供電的情況下，長時(shí)間工作的電流應(yīng)該為3.82A。
另外，規(guī)格書中標(biāo)出了線圈的最大沖擊電流為3.8A，這個(gè)值與上面相符；其線圈工作的保持電流為0.13A@12V，相當(dāng)于線圈的等效阻抗為92Ω；所以工作電流從3.82A降低到0.13A，這個(gè)就是節(jié)能板的作用。
接下來用示波器實(shí)際測(cè)量一下節(jié)能板的電壓電流波形，試驗(yàn)臺(tái)架如下：使用直流電源給繼電器的供電端（紅黑線）提供12V電源，同時(shí)使用示波器觀測(cè)其供電端（紅黑線）與線圈端（黑黑線）的電壓與電流。
下圖是繼電器供電端的上電電流波形：確實(shí)在啟動(dòng)時(shí)電流最大會(huì)達(dá)到4A左右，然后經(jīng)過100ms后，電流波形到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。
將穩(wěn)定狀態(tài)下的電流波形展開，如下圖：可見，節(jié)能板使用PWM的驅(qū)動(dòng)方式。
再看下繼電器線圈端的電壓、電流波形：同樣的，也是經(jīng)過100ms左右后，達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。
線圈端穩(wěn)定后的波形展開如下：發(fā)現(xiàn)線圈中的電流在上下浮動(dòng)，但不會(huì)降低到0A；而線圈兩端的電壓是周期性開關(guān)的，與開關(guān)電源很類似。
從上面的各個(gè)波形可以得出基本的結(jié)論：此繼電器的節(jié)能板工作時(shí)，使用PWM方式來驅(qū)動(dòng)線圈，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低功耗的目的。關(guān)于這個(gè)節(jié)能板的電路原理以及繼電器內(nèi)部觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，還沒來得及分析，等后面找機(jī)會(huì)再深入學(xué)習(xí)。
總結(jié)：前些年我看大家選的松下、TYCO的繼電器比較多，現(xiàn)在是選國產(chǎn)的比較多，例如宏發(fā)、SCII、BYD等等；以上所有，僅供參考。
